季銨鹽能吸附帶負(fù)電荷的細(xì)菌，具有良好的殺菌作用。但是，普通的季銨鹽化學(xué)活性較低，應(yīng)用時(shí)基本以游離態(tài)存在，并且毒性相對(duì)較大，刺激性也強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)，將硅氧烷引入季銨鹽結(jié)構(gòu)中制得的有機(jī)硅季銨鹽性能發(fā)生了巨大變化，不僅具有優(yōu)良的抗菌抑菌性能，而且對(duì)人體皮膚無(wú)刺激和致癌作用。二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨是一種具有代表性的有機(jī)硅季銨鹽之一。

作用

在市場(chǎng)上，美國(guó)道康寧公司(DowCorning)開(kāi)發(fā)研制的商品名為DC-5700(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨)的抗菌劑是有代表性的有機(jī)硅季銨鹽產(chǎn)品之一。由于季銨鹽帶正電，細(xì)菌表面帶負(fù)電，電荷的相互作用使DC-5700靠近細(xì)菌，使烷基鏈插入細(xì)菌的細(xì)胞膜內(nèi)，并破壞其完整性，達(dá)到持久殺菌目的。如前所述，此類季銨鹽中的甲氧基容易在水中被活化，所以其真正的活性成分是活化后得到的二甲基十八烷基[3-(三羥基)丙基]氯化銨，二甲基十八烷基[3-(三羥基)丙基]氯化銨可以與多種天然或合成的表面上的羥基失水形成共價(jià)鍵，從而附著在表面之上，形成一層能夠殺菌抑菌的牢固的薄膜，起到持久抗菌防霉作用。

然而，二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨在水中被活化后，在4到8小時(shí)內(nèi)就會(huì)失去活性。在其他的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的應(yīng)用形式中，凝膠由于在更短的時(shí)間形成而使該有機(jī)硅季銨鹽失活。

二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的這種局限性在一系列專利中都有研究，例如美國(guó)專利No.5411585和美國(guó)專利No.1996655873中，為了克服這種局限性，在應(yīng)用二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨時(shí)采取了使用大量毒性很高的甲醇作為溶劑的方法，即將DC-5700溶于甲醇制得50％的甲醇溶液使用。這種DC-5700的50％甲醇溶液在使用過(guò)程中，必須采用防護(hù)保護(hù)措施，以避免操作人員受到傷害。

除此之外，由于甲醇極易燃燒，其運(yùn)輸?shù)某杀竞臀ｋU(xiǎn)性也都很高。這些因素都限制了二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的更廣泛應(yīng)用。

一種有機(jī)硅季銨鹽抗菌劑

在有機(jī)硅季銨鹽的廣泛應(yīng)用中需要找到一類新的穩(wěn)定劑，不僅能使含有二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨及同類化合物活性成分的抗菌防霉產(chǎn)品以及皮膚護(hù)理產(chǎn)品可以方便安全的長(zhǎng)期使用，而且新的穩(wěn)定劑還要使有機(jī)硅季銨鹽具有高度水溶性、穩(wěn)定性，不易燃燒，易于運(yùn)輸和保存，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)毒副作用。

一種有機(jī)硅季銨鹽抗菌劑，該有機(jī)硅季銨鹽抗菌劑的化學(xué)式為：RnSiO4-n·CmH2m+n-2Ok+n-4，其中R是分子式為R1NMe2R2的不可水解的烷基基團(tuán)，R1為烷基、芳基中的任意一種，Me為甲基，R2為C1-C5的直鏈烷基，n為從1到3的正整數(shù)，m為從5到8的正整數(shù)，k是從3到m+1的正整數(shù)。

所述R1為十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基中的任意一種，所述R2為C3的直鏈烷基。

所述m優(yōu)選為5或6。

進(jìn)一步的，所述m優(yōu)選為5，k優(yōu)選為5。

該有機(jī)硅季銨鹽抗菌劑由a)和b)反應(yīng)制備而成，所述a)為一種分子式為RnSiX4-n的有機(jī)硅季銨鹽，X是可以水解的基團(tuán)，所述b)為一種分子式為CmH2m+2Ok的糖醇。

所述X為羥基、烷氧基、鹵素、酯基中的一種；所述分子式為CmH2m+2Ok的糖醇為木糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、葡萄糖醇、甘露醇、山梨糖醇、蒜糖醇、艾杜糖醇或阿卓糖醇中的任意一種。